Dopplereffekt und Relativität
 

So jetzt mal ein bisschen Physik:

Es scheint einigen Leuten Schwierigkeiten zu machen, den Dopplereffekt mit der Relativitätstheorie in Einklang zu bringen. Da gibt es Menschen, die meinen die Zeitdilatation sei ein Effekt des klassischen Dopplereffekts und andere meinen gar eine Frequenzverschiebung der Strahlung bewegter Doppelsterne könnte die SRT widerlegen.

Klassischer Dopplereffekt:

Der klassische Dopplereffekt bewirkt eine Frequenzerhöhung, wenn sich eine Schallquelle auf den Empfänger zu bewegt und eine Frequenzerniedrigung, wenn sich die Schallquelle entfernt. Dieser Effekt ist von der Relativgeschwindigkeit zum Übertragungsmedium (hier die Luft abhängig) abhängig. Wird der Sender genau so schnell, wie das Übertragunsmedium, so wird die Frequenz unendlich (Überschall-Knall) oder sie wird einfach halbiert. Die allgemeine Formel ist:

http://www.quantenwiki.de/w/images/m...b05cfae082.png

wobei fE und fS Frequenz des Senders und Empfangsfrequenz sind und vE und vS Empfänger- und Sendergeschwindigkeit relativ zum Medium.

relativistischer Dopplereffekt

Bei Licht gilt der klassische Dopplereffekt nicht, weil Licht kein Medium hat und daher die Zeitdilatation beachtet werden muss. Beachtet man für Sender und Empfänger je die Zeitdilatation, so ergibt sich die Formel:

http://www.quantenwiki.de/w/images/m...cd00b4f2d9.png

Den Rechenweg findet ihr hier.

Das entscheidende ist nun, dass dieser Effekt nur von der Relativgeschwindigkeit Delta v zwischen Sender und Empfänger abhängt. Diese ergibt sich aus den Einzelgeschwindigkeiten durch das Additionstheorem für Geschwindigkeiten und nicht etwa als einfache Differenz zweier Geschwindigkeiten. Delta v ist aber auch die Sendergeschwindigkeit, die der Empfänger in seinem Ruhesystem misst und die Empfängergeschwindigkeit, die der Sender in seinem Ruhesystem misst.

Der Dopplereffekt kann nun verwendet werden um die Geschwindigkeitkomponenten von Doppelsternen zu messen. Man kann ihn auch benutzen um die Relativitätstheorie in einem Beschleuniger direkt zu überprüfen. Zum Beispiel bei einem Experiment mit Neon-Atomen.

So, und wer jetzt meint, er könne die SRT mit dem Dopplereffekt widerlegen, der möge hier physikalische, nicht politische Argumente in die Diskussion einbringen. Viel Glück!

Gruß,
Joachim (der Relativist)

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

So, und wer jetzt meint, er könne die KLASSISCHE MECHANIK mit dem Dopplereffekt widerlegen, der möge hier physikalische, nicht politische Argumente in die Diskussion einbringen. Viel Glück!:D


Es grunzt
Heini

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

Ich würde sagen fast identisch. Nun setz mal grössere Werte für v_E ein.

Es röhrt,
Einelch

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

Zur Info:

Ich habe obigen Beitrag von Heini soeben mit folgendem Text gemeldet:
Gruß, mike

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

:D

Das Nachrechnen können wir uns wohl sparen!

MfG
Heini

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

Physikalische Sätz lassen sich prinzipiell überprüfen.

Wir denken uns vier Doppelspiegel mit exakt demselben Abstand. Zwischen diesen Spiegeln schicken wir einen Lichstrahl hin und her.
Die Lichtstrahlen aller vier Doppelspiegel pulsieren mit nun exakt derselben Taktfrequenz.

Nun schicken wir einen Spiegel in Ostrichtung, einen anderen in Westrichtung wiederholt um die Erde. Einen vierten Spiegel bringen wir auf einen hohen Berg. Nach einer gewissen Zeit treffen sich die vier Spiegel wieder. Nun überprüfen wir, ob die Spiegel immer noch in exakt demselben Takt pulsieren, oder ob man Unterschiede feststellen kann.

Nach der RTh stellt man Unterschiede fest, womit angeblich bewiesen ist, daß die Lichtgeschwindigkeit in allen Bezugssystemen denselben Wert hat.:rolleyes:

Nach der klassische Theorie stellt man auch Unterschiede fest, schließt aber daraus, daß die Lichtgeschwindigkeit von der Absolutbewegung und dem Gravitationpotential abhängt.:p

Das läßt natürlich für einen Relativisten nur den Schluß zu, daß die klassische Theorie falsch sein muß.:confused:

Hab ich das soweit richtig verstanden?:D

MfG
Heini

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

Nein, Einschwein, das hast du falsch verstanden. Ich rede von durchführbaren Experimenten. Wie das verlinkte Dopplerexperiment an Neon. Vergleiche die Ergebnisse mit dem klassischen Dopplereffekt und mit dem relativistischen und du bekommst die Antwort, welche Theorie dem Experiment entspricht.

Es muht,
Einekuh

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

Moin Einekuh,

das von mir vorgeschlagene Gedankenexperiment hat den Nachteil, daß es ganz ohne Mathematik auskommt und daß es jederman/jedefrau sofort versteht.
Wo kommen wir denn dahin, wenn jederman/jedefrau unserer weiterer Diskussion so einfach folgen könnte.

Darum Butter bei die Fische:

Warum ist die Lichtgeschwindigkeit zwischen den Doppelspiegeln konstant, obwohl sie verschieden aussieht?

Einehuh muhte doch gerade erst:
Es muht
Heini von der Küste:D

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

Lieber Heini/Einschwein/Philo/...

vielleicht möchtest du dem geneigten Leser nochmal vorrechnen, warum denn die Lichtgeschwindigkeit zwischen Doppelspiegeln verschieden aussehen soll. Meines Erachtens ist die Lichtgeschwindigkeit immer gleich.

Gruß,
Joachim

AW: Dopplereffekt und Relativität
 

Wenn die Lichter zwischen den Spiegeln immer im Takt bleiben (c = konstant), egal ob der Bewegungszustand geändert wird, oder ob sich das Gravitationspotential ändert, kann es keine Formel geben, die mit der Erfahrung übereinstimmt.

Wenn die Lichter zwischen den Spiegeln aber nicht im Takt bleiben, dann können der geniale Alfred Einschwein und der noch genialere Bernd Steding sicher eine Berechnungsformel angeben, die mit der Erfahrung übereinstimmt.

Wenn die Lichter jedoch nicht im Takt bleiben, dann hat Einekuh/Joachim ein Problem.

Bleiben die Lichter im Takt oder nicht?

Es muht
ein Heini